Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen Claus Brenner Institut für Kartographie und Geoinformatik Universität Hannover
Der Titel... Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen?
Der Titel... Dynamic Maps: Von Karten zu Prozessen Abbild, Abbildung, Karte, Kennfeld... Eine in die Ebene projizierte, maßstäblich verkleinerte, generalisierte und erläuterte Abbildung der Erdoberfläche oder eines Teils von ihr; auch anderer Himmelskörper oder des Weltraums. (Brockhaus)
Karten... Erfassung Bearbeitung Nutzung (Betrachtung) Produkt Hersteller Kunde
Karten im Web... Erfassung & Bearbeitung Aufbereitung Nutzung (Betrachtung) WMS, Web map server Hersteller Kunde
Features im Web... Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Betrachtung WFS, Web feature server Weiterverarbeitung Hersteller Kunde
Wertschöpfungskette Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Hersteller Kunde Hersteller Kunde
Wertschöpfungskette Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2
Dienste-Raum Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n
Dynamische Komposition von Diensten Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n Dienstekomposition Anforderung Dienst 1 Dienst 2 Dienst 4 Dienst 3 Dienst 5 Dienst 6 Ergebnis
Dynamic Maps: Module der Dienstekette am Beispiel Generalisierung
Wiederholung: vom WMS zum WFS Erfassung & Bearbeitung Erfassung & Bearbeitung & Aufbereitung Aufbereitung WFS, Web feature server WMS, Web map server
Alternative Repräsentationen Was ist geschehen? Gängige Repräsentation: Karte / Pixelbild Ersetzt durch: Vektor-Repräsentation Vorteil: nicht nur Betrachtung möglich, sondern Wandlung in andere Datenformate Einfache geometrische Transformationen Komplexe räumliche Operationen Maschinelle Weiterverarbeitung Preis: Reichhaltige Beschreibung ist sehr komplex Definition aufwändig Interpretationsspielräume
GML: Polygon
Ärger mit Polygonen! 1 4 Richtige Orientierung, falsche Orientierung Zwei Ringe, ein Ring 9 28 Peter van Oosterom, Wilko Quak and Theo Tijssen / TU Delft: Polygons: the unstable foundation of spatial modeling IBFI Seminar on Computational Cartography and Spatial Modelling 2003
Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) Generalisierung s n+1 s n-1 s n s n-2 s n+2 P 5 g i P 3
Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P P n P i0 i1 P... g g 0 1 g k 1 P i k P m LOD i 0 LOD i 1 LOD i k
Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P P n P i0 i1 P... g g 0 1 g k 1 P i k P m
Kartographische Generalisierung (2D, Polygone) P m P i k g ik 1 1 P... 1 g 0 1 1 k k 2 g 0 P i P n
Repräsentation von Generalisierungsoperationen POLY EPS 14.38439079 NPR 3524568.047 6074791.145 DV 0 DV 0 DV 0 MV 1-5.36563693 13.85039844 MV 2 8.092504879 19.10748509 MV 3 13.43296046 5.144538049 EPS 6.364662545 IV 0 0.4821654182 DV 1 MV 1 5.924899778 2.324756316 MV 0 5.912960461 2.264538049 EPS 2.16536371 IV 3 0.3434344577 DV 4 MV 4 0.7799999998-2.02 MV 3 0.7751852577-2.028401424
Prototyp: Strömende Generalisierung
Vollständige Automatisierung? Problem: Keine volle Automatisierung möglich, Nacharbeit Generalisierung Nacharbeit Lösungsansatz: Reichere Beschreibung! Vorarbeit Generalisierung Die angereicherte Beschreibung ist ein Mehrwert des Dienstanbieters (welcher nicht herausgegeben wird)
Beispiel: Generalisierung in 3D Original Abschneiden Füllen Letzter Schritt Frank Thiemann, ikg
Generalisierung durch inkrementelle Modellierung - + + -
Alternative Beschreibungsformen Explizite Hierarchien Container: Grid layout Formale Grammatiken Split grammars
Dynamic Maps: Kollaborative Erstellung von Maps
Wiederholung: Dienste-Raum Erfassung 1 Weiterverarbeitung 1 Weiterverarbeitung 2 Erfassung 2 Weiterverarbeitung n
Kollaborative Erstellung von Karten Bislang: definierter Kreis von Kartenherstellern / -verarbeitern Amtliche Karten Stadtpläne Karten für Fahrzeugnavigationssysteme Kann in Zukunft jeder Dienste anbieten? www.openstreetmap.org Qualitätssicherung? Kann mein Grundstücksnachbar die Katasterkarte editieren?
Ein Blick in die Robotik Robotik: SLAM (simultaneous localization and mapping) Eine Position Multipath Map Matching Partikelfilter Kooperation zur Positionsbestimmung Keine Karte im herkömmlichen Sinn! (fastslam-dmb-fastslam) Quelle: S. Thrun, Stanford
Map aus terrestrischen Laserscandaten Rohdaten Abgeleitete Repräsentation (NDT)
Map aus LIDAR Daten
Kollaborative Ortung (animation) Quelle: S. Thrun, Stanford
Sensoren in zukünftigen KFZ Radar (ACC) Kamera (Mono, Nachtsicht) Kamera (Stereo) Seitliches Radar Laserscanner Tiefenbildkamera
Kollaborative Erstellung von Maps
Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map
Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Messung Information!
Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Wird Bestandteil der dynamic map upload!
Kollaborative Erstellung von Maps Dynamic Map Andere Teilnehmer profitieren von dieser Information! download
Kollaborative Erstellung von Maps Verkehrsteilnehmer übernimmt lokalen Kartenausschnitt... Dynamic Map
Kollaborative Erstellung von Maps...führt Berechnung durch... Dynamic Map
Kollaborative Erstellung von Maps... und hinterlässt den aktualisierten Ausschnitt Dynamic Map
Ansätze in der Fahrzeugindustrie Hier unter dem Aspekt der Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation Quelle: Car2Car Communication Consortium
Zusammenfassung Karte = Abbild der Wirklichkeit, für bestimmten Zweck Statische Karten Dynamic Maps Hersteller/Nutzer Wertschöpfungskette Datenbanken im Zentrum Dienste im Zentrum Dienste dynamische Verkettung von Diensten kollaborative Kartenerstellung Mehrwert besteht in Zusatzinformation Alternative Kartenrepräsentationen (maps) nötig Höherwertige Repräsentationsformen sind komplex Qualitätssicherung Auch die nächsten 125 Jahre werden spannend!